汪黎黎

(廣西新柳南高速公路有限公司，廣西 南寧 530022)

0 引言

高速公路建設(shè)是我國交通領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，其建設(shè)規(guī)模、建設(shè)質(zhì)量、投入使用后的性能等都反映著我國的交通事業(yè)的發(fā)展水平。橋梁工程是高速公路建設(shè)中的關(guān)鍵項目，一旦遇到多山環(huán)繞的地勢環(huán)境，就需要科學(xué)規(guī)劃橋梁工程施工。面對建設(shè)條件特殊的情況，應(yīng)用高墩結(jié)構(gòu)可保障施工質(zhì)量，并有效提高橋梁的投用效果。但高墩結(jié)構(gòu)對技術(shù)工藝的要求較高，只有把握高墩結(jié)構(gòu)的施工特征，積極規(guī)范和強化技術(shù)應(yīng)用，才能更好地提升施工質(zhì)量，全面滿足現(xiàn)代交通建設(shè)的需求。

1 高速公路橋梁工程高墩結(jié)構(gòu)的施工特征

1.1 多專業(yè)復(fù)雜交叉

高速公路橋梁工程高墩施工項目，往往需要在規(guī)劃、設(shè)計、施工等諸多環(huán)節(jié)中綜合運用土木工程、工程地質(zhì)學(xué)、工程力學(xué)、水利工程學(xué)等諸多學(xué)科的專業(yè)知識。科學(xué)的高墩施工，要求按照既定流程執(zhí)行不同工序，因此在施工現(xiàn)場會嚴格強調(diào)各工種、各崗位人員的組織協(xié)作性，要立足本崗位展現(xiàn)高度責(zé)任心與專業(yè)性，才能解決好龐大復(fù)雜工程的困難和問題。

1.2 施工周期長

橋梁工程高墩施工工序中，需要在模板內(nèi)澆筑混凝土，因模板的受力有明確的承受限制，因此在混凝土澆筑時單次澆筑高度上限僅為3 m。由于高墩結(jié)構(gòu)的體積相對較大，因此一座高墩結(jié)構(gòu)可能需要循序澆筑10～30次才能完成，這樣就會直接拖長高墩施工周期。此外，高墩施工一般在戶外進行，遇到雨雪等極端天氣影響，也會出現(xiàn)工期拖延的情況[1]。

1.3 施工投入大

為保障橋梁工程高墩施工的進度與質(zhì)量，很多工程都會選擇平行作業(yè)來推進施工。由此，要求每座高墩結(jié)構(gòu)的柱體都應(yīng)獨立搭建模板以便獨立施工，模板高度可達6 m，所以施工方需要積極投入更多資金來制作模板系統(tǒng)。與此同時，高墩施工常需啟動高噸位的吊車進行輔助施工，但可能與平行作業(yè)的需求產(chǎn)生一定的沖突，施工方只能盡可能增大投入，引入更多機械設(shè)備，確保平行作業(yè)的順利進行。

1.4 施工技術(shù)要求高

橋梁工程高墩施工的工程量大，周期長，要確保質(zhì)量就有必要在質(zhì)量管控方面提高技術(shù)要求。而且，對于復(fù)雜地勢環(huán)境帶來的干擾，施工方也需要積極做好技術(shù)性應(yīng)對。同時，施工過程中還需要通過安全技術(shù)措施來有效降低高墩結(jié)構(gòu)高空作業(yè)階段的安全風(fēng)險。

2 高速公路橋梁工程高墩結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)應(yīng)用

2.1 施工前準備工作

高速公路橋梁工程高墩結(jié)構(gòu)在施工前，應(yīng)做好測量放樣、樁頂清理、鋼筋加工、物料準備、設(shè)備運輸、腳手架搭建等相關(guān)工作。

(1)測量放樣工作方面，應(yīng)準確獲取高墩柱的中心、結(jié)構(gòu)線等參數(shù)，合理控制墩周到中心線的偏差<10 mm，確保墩柱傾角低于墩高的1%。要提前在全站儀的精準定位下預(yù)埋鋼筋，澆筑制作承臺后，采取固定措施降低混凝土的擾動。若人工測量無法滿足測量需求，可借助吊垂球來輔助完成測量，但并非是唯一的輔助手段。要提升測量精準度，減少測量偏差，還需要利用全站儀等精密儀器，對高墩平面偏差實施糾正。

(2)樁頂清理工作方面，應(yīng)在測量放樣環(huán)節(jié)結(jié)束后，對樁頂出現(xiàn)的雜物以及表層混凝土浮漿進行清除，為后續(xù)的鋼筋工程施工提供便利。

(3)鋼筋加工方面，應(yīng)注意使用套筒做好機械連接，要求鋼筋軸線與切面垂直，可用砂輪切割機裁切鋼筋，避免鋼筋外觀的翹曲等變化。鋼筋下料時，要合理確定絲頭長度，并在絲頭外側(cè)做好標記，便于后期定位檢查。

(4)物料準備工作方面，應(yīng)按預(yù)算量的110%標準來準備物料，物料的選購應(yīng)充分考察市場情況，著力與高信譽度、高口碑的供應(yīng)商合作，確保物料供應(yīng)的充足和質(zhì)量。物料的擺放區(qū)域應(yīng)有必要的彈性空間，為存放物料奠定基礎(chǔ)。

(5)設(shè)備運輸方面，考慮到高墩結(jié)構(gòu)的施工需要大量的模板，因此要按照施工現(xiàn)場的實際情況，參照施工設(shè)計圖以及高墩結(jié)構(gòu)圖，安裝垂直電梯以及塔吊機械。

(6)腳手架搭建方面，應(yīng)加強對搭設(shè)點受力情況的檢測和監(jiān)控，確保受力處于正常范圍，不影響腳手架的安全穩(wěn)定性。腳手架的支撐部位要確保擁有足夠的支撐面。對于自帶底托的碗扣件，則應(yīng)先鋪設(shè)枕木或澆筑承臺，再安置碗扣件，提升腳手架搭建科學(xué)性與高墩施工規(guī)范性。

2.2 鋼筋制作和安裝技術(shù)

鋼筋工程是高墩施工中的重要內(nèi)容，對技術(shù)的要求也十分嚴格。在鋼筋制作方面，可在施工現(xiàn)場周邊適宜的位置建立鋼筋加工棚，按照施工的工藝要求以及設(shè)計方案來制作各種規(guī)格、各種用途的鋼筋。鋼筋加工制作的過程要嚴格確保鋼筋的長度、筆直度、彎曲度等達到規(guī)定標準。制作完成的鋼筋應(yīng)按照工期的安裝施工順序陸續(xù)運至工地，運輸中必須采取安全防護措施，避免出現(xiàn)鋼筋滑落、遺失以及筋體受損等問題。在鋼筋安裝方面，一般要考慮具體的施工環(huán)境來選擇安裝作業(yè)方式，對于直徑>25 mm的鋼筋可啟動機械設(shè)備來輔助安裝，對于直徑<25 mm的鋼筋則可人工焊接安裝。無論在鋼筋的綁扎還是焊接安裝中，都應(yīng)控制節(jié)點錯開的位置，加強節(jié)點連接性。當(dāng)高墩施工中選擇下放鋼筋籠作為混凝土澆筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的龍骨支撐結(jié)構(gòu)后，可促進整體高墩應(yīng)力的一致性。需要注意的是，就單體鋼筋籠骨架而言，可選8根主體鋼筋進行配置，其直徑要>30 mm，配筋直徑不能小于主體鋼筋直徑的3/10，要控制好配筋間隔距離，原則上以500 mm為宜。若龍骨結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越高，則高墩的抗壓性會越強[2]。

2.3 模板工程安裝工藝

高墩施工中，由于高墩結(jié)構(gòu)一般都有龐大的體積規(guī)格，因此用于圍擋混凝土的模板所受到的施工壓力會處于較高的水平，因此模板工程施工應(yīng)嚴格控制施工質(zhì)量，以追求穩(wěn)定性為目標。因此，選用鋼模板時可以300 mm的高度為主，厚度應(yīng)>50 mm。模板的內(nèi)部要具有相當(dāng)高的光滑度，在此基礎(chǔ)上，可進一步增強模板外部的護持厚度與強度，以便擴大底座應(yīng)力的水平。板材進行拼接時，可用兩個半圓板材來組合拼接柱狀模板，這樣可大幅增加模板工程施工穩(wěn)定性。安裝模板中，運用翻模施工的方法，借助液壓自升平臺，持續(xù)控制模板的抬升與下落。平臺裝置如圖1所示。模板安裝中要注意拼接質(zhì)量，若拼接處留有縫隙，則可向縫隙中擠壓油膏，或使用硅膠封堵縫隙。

圖1 高墩施工液壓自升平臺翻模結(jié)構(gòu)示意圖

2.4 混凝土澆筑施工技術(shù)

混凝土澆筑施工過程中，應(yīng)高度重視橋梁高墩外觀的平整性，若操作不當(dāng)而導(dǎo)致外表出現(xiàn)氣泡、起砂、裂痕、蜂窩等異常情況，將對高墩以及橋梁的施工質(zhì)量以及高速公路后期的使用壽命造成一定的影響。因此加強混凝土澆筑的技術(shù)應(yīng)用和控制是十分必要的。

(1)混凝土的配制必須嚴格按照施工設(shè)計要求，關(guān)鍵做好水泥、骨料等原材料與水的配比控制，在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)充分考慮高速公路橋梁工程高墩結(jié)構(gòu)性能要求，通過加入一定比例的摻和劑來增強高墩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

(2)混凝土配制結(jié)束后，必須用專用攪拌機運輸，運輸時要注意觀察是否發(fā)生漏漿、滲水、坍落度損失過高等現(xiàn)象。運輸途中還應(yīng)持續(xù)慢速攪拌，一般將速度控制在每分鐘2到4轉(zhuǎn)為宜。在搭好的高墩模板中進行混凝土澆筑時，要逐層澆筑。澆筑的厚度與溫度均要嚴格按要求來執(zhí)行，如厚度在15±5 mm時，溫度應(yīng)控制在15 ℃左右。單層澆筑要保持連續(xù)性，以便有效提升澆筑質(zhì)量，而分層澆筑則要把握好與下層的間隔時間，以便增強各層之間的連接性能[3]。

(3)混凝土澆筑結(jié)束后，應(yīng)采取必要的手段來檢測墩體的強度，若強度達標，則可以有序拆除模板。模板在分體拆除時，應(yīng)避免周邊尖角對澆筑體造成碰撞和刮蹭。模板拆除結(jié)束后，要及時在澆筑體外表覆蓋塑料薄膜。工作人員要在適宜的位置持高壓泵對澆筑體進行灑水養(yǎng)護，以便平衡澆筑體的內(nèi)外溫差，降低裂縫生成的概率。

2.5 施工質(zhì)量管控技術(shù)

高速公路橋梁工程高墩結(jié)構(gòu)在施工期間，必須要密切關(guān)注質(zhì)量管控，因此，積極執(zhí)行施工質(zhì)量管控技術(shù)手段十分必要。(1)通過必要的市場考察，選用先進的監(jiān)控系統(tǒng)，在施工現(xiàn)場積極部署監(jiān)控節(jié)點，形成全方面、零盲區(qū)、全天候的監(jiān)控信息系統(tǒng)，可在及時查明施工中某些環(huán)節(jié)的突出問題后進行針對性解決。(2)必須高度重視施工安全，加強安全防護，執(zhí)行“人員無防護不進場”的嚴格規(guī)定，持續(xù)降低施工相關(guān)的安全風(fēng)險隱患。必須對不同施工環(huán)節(jié)建立安全檢查臺賬，要求工作人員及時記錄。(3)高墩施工開始前需要再次對準備的材料進行質(zhì)量檢測，同時還要在施工中不間斷地對施工材料進行質(zhì)量抽檢，若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不達標，則要對同批次購買的材料進行全面檢測，并將材料供應(yīng)商列入非誠信合作伙伴名單[4]。

3 高速公路橋梁工程高墩結(jié)構(gòu)施工的實例論證

(1)以廣西南丹至天峨下老高速公路№3合同段登里1#高架特大橋為例，橋梁總施工長度為1 064.1 m，整體式路基寬度為26.0 m，設(shè)計速度為100 km/h，設(shè)計荷載為公路-Ⅰ級。工程按左、右兩幅設(shè)計，橋上布置雙向四車道。該工程的施工現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境相對復(fù)雜，因此施工設(shè)計中主要推行高墩施工方案(見圖2)。本項目中超過40 m規(guī)格的高墩身設(shè)計結(jié)構(gòu)形式主要為矩形實心墩和薄壁空心墩。其中登里1#高架特大橋的左幅3#和右幅8#墩為矩形實心墩；左幅2#、8#、9#、12#、13#、14#、15#墩以及右幅2#、12#、13#、14#、15#墩為薄壁空心墩。以13#、14#、15#主墩的施工作為重點。登里1#高架特大橋主墩壁厚為1.2 m，邊墩壁厚1 m，一般引橋空心墩壁厚50 cm或60 cm，空心墩中間位置設(shè)一道橫隔板。13#、15#主墩為雙肢墩，單肢平面尺寸為8 m×3 m；14#主墩上部采用雙薄壁空心墩，單肢平面尺寸為8 m×3 m，下半部分采用整體箱式空心墩，平面尺寸為11 m×8 m。墩身高度為131 m。雙肢墩與箱形墩上部雙肢爬架布置一樣。為了在高墩結(jié)構(gòu)的施工中盡可能嚴格按照設(shè)計要求提升施工質(zhì)量，該工程對施工技術(shù)提出了更高的要求。

圖2 高墩結(jié)構(gòu)施工技術(shù)工藝部署示意圖

(2)高墩施工前施工方認真對施工現(xiàn)場周邊區(qū)域進行了地質(zhì)地形勘察，發(fā)現(xiàn)在施工設(shè)計圖中所標明的各主墩施工位置，呈現(xiàn)顯著的剝蝕低山的地形地貌特征，地勢相對較高，地形起伏較明顯，經(jīng)測該地段自然坡角度保持在20%～40%水平。施工區(qū)域的地層巖性主要為三疊系中統(tǒng)砂巖、泥巖、頁巖、泥質(zhì)灰?guī)r等。地形的侵蝕切割跡象較突出，山嶺陡峻挺拔，呈尖削的魚脊狀。水文地質(zhì)條件方面，設(shè)計勘察結(jié)果為無明顯地下水位，主要為上層水位(雨季雨水)，因此該位置的地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，適宜啟用高墩施工技術(shù)。同時，經(jīng)過現(xiàn)場勘察，對可能在施工中遇到的危險因素進行了識別，對可能拖延工期或影響施工質(zhì)量的因素進行了確定，相應(yīng)完善了安全施工防護措施。在準備工作中，施工方還認真檢查了不同材料、構(gòu)件、機械設(shè)備的完好情況與工況性能，避免出現(xiàn)影響施工的不利因素[5]。

(3)在開始高墩施工后，為了確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，施工方嚴格執(zhí)行施工技術(shù)工藝，有序按照鋼筋制作和安裝、模板工程安裝、混凝土澆筑施工、除模養(yǎng)護等環(huán)節(jié)完成施工。

(4)針對該高墩結(jié)構(gòu)施工確定的工期，積極在施工現(xiàn)場布置全天候高清監(jiān)控系統(tǒng)，可遠程控制監(jiān)控視角，加大安全防護管控的力度。同時，科學(xué)設(shè)置了應(yīng)急處置小組，制定應(yīng)急預(yù)案，對施工現(xiàn)場所有的重大危險源信息進行全面廣泛、認真細心的收集調(diào)查與分析處理，實現(xiàn)常態(tài)化、全天候、零死角、無盲區(qū)的安全監(jiān)測，并激活施工現(xiàn)場的安全施工預(yù)警機制，一旦現(xiàn)場有施工安全事故隱患，就會及時啟動應(yīng)急處置機制有效處理。

(5)該工程在施工前、施工中均對所有施工材料的質(zhì)量進行檢測，嚴格控制施工材料的自身質(zhì)量不出現(xiàn)問題，從而確保高墩施工安全性和穩(wěn)定性。施工現(xiàn)場的材料均按照設(shè)計要求規(guī)范入庫擺放，為正常完成本工程提供了保障。

4 結(jié)語

高速公路橋梁工程高墩結(jié)構(gòu)的施工，在施工準備、鋼筋制作安裝、模板安裝、混凝土澆筑、質(zhì)量管控等諸多環(huán)節(jié)都有嚴格的技術(shù)要求，應(yīng)扎實落實各項施工技術(shù)的應(yīng)用，嚴格執(zhí)行各類技術(shù)標準，積極克服復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境對工程施工的影響，從而提升高墩結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，優(yōu)化高速公路橋梁工程的綜合性能。